长方体ABCD-A1B1C1D1中AB=1,AA1=AD=2.点E为AB中点.(1)求三棱锥A1-ADE的体积;(2)求证:A1D⊥平面ABC1D1;(3)求证:BD1∥平面A1DE.-数学

题目简介

长方体ABCD-A1B1C1D1中AB=1,AA1=AD=2.点E为AB中点.(1)求三棱锥A1-ADE的体积;(2)求证:A1D⊥平面ABC1D1;(3)求证:BD1∥平面A1DE.-数学

题目详情

长方体ABCD-A1B1C1D1中AB=1,AA1=AD=2.点E为AB中点.
(1)求三棱锥A1-ADE的体积;
(2)求证:A1D⊥平面ABC1D1
(3)求证:BD1平面A1DE.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(1)在长方体ABCD-A1B1C1D1中,
因为AB=1,E为AB的中点,所以,AE=class="stub"1
2

又因为AD=2,所以S△ADE=class="stub"1
2
AD•AE=class="stub"1
2
×2×class="stub"1
2
=class="stub"1
2
,(2分)
又AA1⊥底面ABCD,AA1=2,
所以,三棱锥A1-ADE的体积V=class="stub"1
3
S△ADEAA1=class="stub"1
3
×class="stub"1
2
×2=class="stub"1
3
.(4分)
(2)因为AB⊥平面ADD1A1,A1D⊂平面ADD1A1,
所以AB⊥A1D.(6分)
因为ADD1A1为长方形,所以AD1⊥A1D,(7分)
又AD1∩AB=A,所以A1D⊥平面ABC1D1.(9分)
(3)设AD1,A1D的交点为O,连接OE,
因为ADD1A1为正方形,所以O是AD1的中点,(10分)
在△AD1B中,OE为中位线,所以OEBD1,(11分)
又OE⊂平面A1DE,BD1⊄平面A1DE,(13分)
所以BD1平面A1DE.(14分)

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